Недра кометы Чурюмова – Герасименко выделяют молекулярный кислород

Молекулы кислорода, обнаруженные на поверхности кометы Чурюмова – Герасименко (67 P), выделяются из её недр, а не образуются в химических реакциях под воздействием солнечного ветра. К такому выводу пришла команда исследователей во главе с Кевином Херитье (Kevin Heritier) из Имперского колледжа Лондона. Научная статья опубликована в журнале Nature Communications.

Живительный газ был обнаружен миссией "Розетта" (Rosetta) в коме небесного тела. Напомним, что кома – это облако газа, возникающее вокруг ядра кометы, когда солнечные лучи испаряют содержащийся в нём лёд. В основном оно состоит из воды, угарного и углекислого газа. Но "Розетта", к немалому удивлению исследователей, обнаружила, что от 1 до 10% вещества комы – молекулярный кислород.

"Первое обнаружение молекулярного кислорода в коме 67P было очень удивительным и захватывающим", – признаётся Херитье в пресс-релизе нового исследования.

До этого молекулы O₂ ещё никогда не находили в кометах, хотя лёгкий шлейф этого столь дорогого сердцу и лёгким землян газа был обнаружен вокруг нескольких спутников Юпитера.

Разумеется, тут же встал вопрос, откуда это вещество взялось. Самое простое предположение состоит в том, что кислород был на комете изначально, то есть входил в состав материала, из которого она образовалась более 4,6 миллиарда лет назад. Однако в 2017 году учёные из Калифорнийского технологического института предложили альтернативный механизм.

Они пришли к выводу, что энергичные ионы солнечного ветра могут вступать в реакцию с оксидами кремния и железа, а также другими веществами, находящимися на поверхности кометы. Эти реакции и продуцировали, по мысли исследователей, обнаруженный кислород.

Авторы нового исследования проверили и отвергли эту гипотезу. Они рассчитали, сколько энергичных частиц для этого требуется, и сравнили эту величину с результатами наблюдений солнечного ветра.

"Мы протестировали новую теорию возникновения молекулярного кислорода на поверхности [кометы] с помощью наблюдения энергичных ионов, частиц, вызывающих поверхностные процессы, которые могут привести к образованию молекулярного кислорода. Мы обнаружили, что количество присутствующих энергичных ионов не может обеспечить достаточное количество молекулярного кислорода, соответствующее количеству, наблюдаемому в коме", – резюмирует Херитье.

Другими словами, "поверхностный" механизм может работать, но не может дать весь наблюдаемый кислород. А это значит, что доминирующей гипотезой снова становится выделение O₂, "законсервированного" в ядре кометы. Есть и ряд альтернативных механизмов, но они хуже согласуются с данными наблюдений.

Данные о химическом составе кометного ядра очень важны, поскольку он не должен был сильно измениться со времён образования Солнечной системы. Заглядывая "под кожу" ядра кометы, мы получаем сведения об условиях, в которых формировалась Земля и другие планеты.

Напомним, что ранее мы писали об обнаруженной на поверхности кометы Чурюмова – Герасименко органике. О других открытиях, сделанных в ходе уникальной миссии, можно узнать на страницах специального раздела проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru).